高考生物一輪復(fù)習(xí)第十三單元細(xì)胞工程第1講細(xì)胞工程課件

第1講細(xì)胞工程課標(biāo)考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能課標(biāo)要求1.簡述植物的組織培養(yǎng)2.利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育菊花或其他植物幼苗，并進(jìn)行栽培3.簡述動物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆4.收集單克隆抗體在臨床上實際應(yīng)用的資料，并進(jìn)行交流分享5.舉例說出細(xì)胞融合與單克隆抗體制備科學(xué)思維建立植物細(xì)胞工程和單克隆抗體制備基本流程模型科學(xué)探究能圍繞細(xì)胞工程的最新發(fā)展與生活實際的聯(lián)系收集材料、處理信息社會責(zé)任通過克隆技術(shù)的發(fā)展和細(xì)胞工程的實際應(yīng)用，關(guān)注生產(chǎn)和生活目錄1自主學(xué)習(xí)·鞏固基礎(chǔ)2重難探究·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)3典題演練·破解高考知識點一植物細(xì)胞工程［自主學(xué)習(xí)］1.植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)愈傷組織全能性流動性原生質(zhì)體雜種細(xì)胞雜種植株2.植物細(xì)胞工程的實際應(yīng)用細(xì)胞產(chǎn)物［自主檢測］1.思考判斷(1)有關(guān)細(xì)胞全能性與組織培養(yǎng)的判斷。①棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。(

)②在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化。(

)③愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的。(

)(2)有關(guān)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的判斷。①用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質(zhì)體失去了全能性。(

)②再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。(

)③培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是細(xì)胞雜交。(

)√√××××2.深挖教材植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的組成：

(包括水分、無機(jī)鹽)、有機(jī)營養(yǎng)成分(包括小分子糖類、氨基酸、核苷酸)、激素、________四部分。

提示：無機(jī)營養(yǎng)成分瓊脂3.熱圖導(dǎo)析據(jù)圖分析植物體細(xì)胞雜交的過程，回答下列問題。(1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理：___________________________________________。(2)如何根據(jù)細(xì)胞膜表面的熒光判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的？

。

(3)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含有多少條染色體？

。

提示：細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性提示：融合的細(xì)胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光提示：2(m+n)條

知識點二動物細(xì)胞工程［自主學(xué)習(xí)］1.動物細(xì)胞培養(yǎng)單個細(xì)胞原代培養(yǎng)無毒CO2氨基酸血清36.5℃±0.5℃

7.2~7.42.動物細(xì)胞核移植技術(shù)

全能性體細(xì)胞核核移植重組胚胎3.動物細(xì)胞融合與單克隆抗體滅活病毒誘導(dǎo)法有性雜交特異性強(qiáng)靈敏度高診斷試劑運載藥物雜交瘤細(xì)胞［自主檢測］1.思考判斷(1)有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的判斷。①制備肝細(xì)胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理。(

)②在25℃的實驗條件下可順利完成大鼠神經(jīng)細(xì)胞的培養(yǎng)。(

)③培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞。(

)(2)有關(guān)動物細(xì)胞核移植的判斷。①動物細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞必須是卵細(xì)胞。(

)②克隆動物的性狀與供體動物幾乎完全相同。(

)××××√③與“多莉”羊等克隆哺乳動物相關(guān)的技術(shù)有胚胎移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)和體細(xì)胞核移植。(

)(3)動物細(xì)胞融合與單克隆抗體的制備。①植物原生質(zhì)體融合與動物細(xì)胞融合原理是相同的。(

)②體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動物和制備單克隆抗體。(

)③B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞融合后有三種細(xì)胞類型(若僅考慮兩兩融合的情況)。(

)√√√×2.熱圖導(dǎo)析下圖為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖，據(jù)圖分析，回答下列問題。(1)與多克隆抗體相比，單克隆抗體的優(yōu)點有哪些？(2)圖中第一次篩選和第二次篩選的目的有何不同？【答案】提示：(1)單克隆抗體的優(yōu)點是特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備(2)第一次篩選的目的是篩選出雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生所需單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞植物細(xì)胞工程［深度講解］1.植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系名稱植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動性和植物細(xì)胞的全能性名稱植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交過程離體的植物器官、組織或細(xì)胞

↓脫分化愈傷組織

↓再分化根、芽或胚狀體

↓發(fā)育植物體

名稱植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交選材選取根尖、莖尖、形成層部位最容易誘導(dǎo)脫分化不同種的植物體細(xì)胞融合后形成雜種細(xì)胞技術(shù)操作脫分化、再分化等除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細(xì)胞壁，用一定的方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合關(guān)系植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)，植物體細(xì)胞雜交所用的技術(shù)更復(fù)雜2.植物體細(xì)胞雜交過程中雜種細(xì)胞類型的分析(1)誘導(dǎo)產(chǎn)物(假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B)：①未融合的細(xì)胞：A和B。②兩兩融合的細(xì)胞：AA、BB和AB。③多細(xì)胞融合體。(2)檢測方法：對誘導(dǎo)產(chǎn)物中的細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，然后根據(jù)得到的植物性狀進(jìn)行判斷。①若只表現(xiàn)出一種植物的性狀，說明是未融合細(xì)胞。②若得到的是具有兩種親本性狀的植物，說明是雜種植株。③若得到的是兩種親本性狀的植物，且一種植物的性狀得到加強(qiáng)，則是多細(xì)胞融合體。④若得到的是一種植物的性狀，但是效果得到加強(qiáng)，則是同種細(xì)胞融合的結(jié)果。3.激素比例與細(xì)胞分裂分化的關(guān)系(1)適當(dāng)提高生長素與細(xì)胞分裂素的比例容易生根。(2)適當(dāng)提高細(xì)胞分裂素與生長素的比例容易生芽。(3)比例適中誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。如圖所示。［考向預(yù)測］(一)考查植物組織培養(yǎng)的過程、原理及應(yīng)用(素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)探究)1.(2023年陜西商洛?？计谥?甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}：(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是___________________________________。綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性

(2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到

和

。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是

(填“具有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。

(3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是

和

。B中的叢芽是愈傷組織經(jīng)

形成的。

葡萄糖果糖具有完整的細(xì)胞核細(xì)胞分裂素生長素再分化(4)若該種植物是一種雜合子的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表型都相同的該種花卉，可微型繁殖，在培養(yǎng)時，

(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體。這種微型繁殖技術(shù)的特點有

和

(答出2點即可)。

不能能保持植物原有的遺傳特性

繁殖速度快

【解析】(1)綠色葉片和白色花瓣是細(xì)胞分化的結(jié)果，遺傳物質(zhì)并沒有改變，所以以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性。(2)蔗糖是由一分子的葡萄糖和一分子的果糖組成，所以蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖；若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是具有完整的細(xì)胞核，因為細(xì)胞核中含有遺傳物質(zhì)。(3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是細(xì)胞分裂素、生長素，其中當(dāng)生長素與細(xì)胞分裂素的比值高時，可促進(jìn)生根；愈傷組織經(jīng)再分化形成叢芽。(4)用組織培養(yǎng)方法繁殖時，不能采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是對雜合子的植株來說，其體細(xì)胞的基因型不同，通過減數(shù)分裂形成花粉粒，可以導(dǎo)致等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合等，花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同，后代會出現(xiàn)性狀分離，用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株；微型繁殖屬于無性生殖，這種微型繁殖技術(shù)的特點有能保持植物原有的遺傳特性、繁殖速度快。(二)考查植物體細(xì)胞雜交的過程及原理(素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)探究)2.如圖所示為科學(xué)家利用番茄葉細(xì)胞和馬鈴薯葉細(xì)胞雜交培育“番茄—馬鈴薯”植株的過程，請回答下列問題：(1)過程①②使用了

酶，以使植物原生質(zhì)體相互分離，此處使用的溶液濃度較大，以保證植物細(xì)胞會發(fā)生

，以保護(hù)原生質(zhì)體不被破壞；在動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中，使細(xì)胞分離開來的酶是

。

(2)過程③在化學(xué)藥劑

的作用下會發(fā)生細(xì)胞融合；動物細(xì)胞融合的方法與植物細(xì)胞不相同的是__________________。

(3)過程

屬于脫分化，過程

屬于再分化，細(xì)胞發(fā)生分化的根本原因是

。

(4)過程⑤⑥⑦的細(xì)胞工程技術(shù)是

，其培養(yǎng)時選用的材料通常是分生組織，原因是________________________________________________________。

纖維素酶和果膠質(zhì)壁分離胰蛋白酶聚乙二醇滅活病毒誘導(dǎo)法⑤⑥基因的選擇性表達(dá)植物組織培養(yǎng)

分化程度低，易培養(yǎng)形成愈傷組織(或含毒素少，甚至無毒)(5)植物體細(xì)胞雜交的研究在

方面，取得了巨大突破。

克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

動物細(xì)胞工程［深度講解］1.植物組織培養(yǎng)、動物細(xì)胞培養(yǎng)和動物體細(xì)胞核移植(1)三者比較。項目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)動物體細(xì)胞核移植原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖動物細(xì)胞核的全能性關(guān)鍵環(huán)節(jié)細(xì)胞的脫分化和再分化細(xì)胞增殖細(xì)胞核融合、細(xì)胞分化結(jié)果與外植體相同的個體相同分化程度的細(xì)胞群獲得克隆動物項目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)動物體細(xì)胞核移植應(yīng)用①高效快速繁殖；②脫毒作物苗的培養(yǎng)；③作物新品種的培育；④細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)①生產(chǎn)生物制品；②醫(yī)學(xué)研究；③檢測有毒物質(zhì)①加速良種繁育；②保護(hù)瀕危物種；③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官的移植(2)動物細(xì)胞核移植的疑難點。①卵母細(xì)胞選擇時期及原因：減數(shù)分裂Ⅱ中期的卵母細(xì)胞具備受精能力，細(xì)胞質(zhì)中合成與分裂、分化有關(guān)的物質(zhì)能刺激融合后重組細(xì)胞進(jìn)行分裂分化，形成重組胚胎。②選卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因：a.卵細(xì)胞大，易于操作；b.卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)；c.能激發(fā)重組細(xì)胞分裂分化。(3)供體細(xì)胞：取供體動物的體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，一般選用培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞，因為10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。(4)動物體細(xì)胞不能經(jīng)培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個體的原因：動物體細(xì)胞的全能性受到限制。(5)該過程用到的技術(shù)手段：動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。2.動物細(xì)胞融合、單克隆抗體(1)植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較。項目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的增殖融合前處理去除細(xì)胞壁使細(xì)胞分散開使用的酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶項目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合誘導(dǎo)手段物理法：電融合法、離心法等；化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等除物理法和化學(xué)法外，也可用滅活病毒誘導(dǎo)法結(jié)果雜種植株雜交細(xì)胞應(yīng)用培育植物新品種制備單克隆抗體意義突破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴(kuò)展了雜交的親本組合相同點原生質(zhì)體融合原理相同，原生質(zhì)體融合的方法相似(2)單克隆抗體的制備過程。

注：單克隆抗體的制備過程中有兩次篩選，第一次是用選擇培養(yǎng)基選出雜交瘤細(xì)胞；第二次是用抗原—抗體雜交技術(shù)選出能產(chǎn)生人們所需要抗體的雜交瘤細(xì)胞。［考向預(yù)測］(一)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程及條件、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用(素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)探究)1.科學(xué)家將小鼠多能干細(xì)胞的4種基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4，同時導(dǎo)入已分化的小鼠成纖維細(xì)胞中，結(jié)果后者被誘導(dǎo)成為多能干細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)，此類細(xì)胞能分裂并產(chǎn)生皮膚細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞以及可以搏動的心肌細(xì)胞等。請分析回答下列問題：(1)人體干細(xì)胞可以分為

兩大類。

(2)④過程表示細(xì)胞發(fā)生了分化，原因是D、E和F細(xì)胞中的___________________(填2種化合物名稱)種類不完全相同。請用箭頭和文字簡要表明該過程中遺傳信息的流動途徑：

。

(3)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中需通入CO2氣體，其作用是__________________。

胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞

mRNA、蛋白質(zhì)

維持培養(yǎng)液的酸堿度

依次去掉1個基因，將其他3個基因轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細(xì)胞中，通過與轉(zhuǎn)入4個基因的小鼠成纖維細(xì)胞的誘導(dǎo)情況進(jìn)行比較，來推測缺失的基因?qū)φT導(dǎo)iPS細(xì)胞的影響，進(jìn)而判斷每個基因作用的相對大小(其他合理答案均可)(4)艾弗里在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗中，通過分別向不同實驗組加入各類酶來確認(rèn)“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)本質(zhì)，利用了自變量控制的

原理。參考此方法，如果要了解Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在誘導(dǎo)iPS細(xì)胞時，每個基因作用的相對大小，該如何進(jìn)行實驗？請你給出實驗設(shè)計的思路。減法【解析】(1)按照發(fā)育狀態(tài)，干細(xì)胞可以分為成體干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞兩大類。(2)④表示細(xì)胞分化過程，分化是由于基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄出的mRNA和翻譯出的蛋白質(zhì)不完全相同。分化過程中遺傳信息由DNA經(jīng)轉(zhuǎn)錄流向mRNA，再經(jīng)翻譯流向蛋白質(zhì)。(3)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中培養(yǎng)液中必須通入O2和CO2，通入CO2的目的是維持培養(yǎng)液的pH。(4)艾弗里通過加入酶水解某類特定的物質(zhì)，屬于減法原理。若用減法原理驗證Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在誘導(dǎo)iPS細(xì)胞時，每個基因作用的相對大小，在導(dǎo)入基因時，依次去掉某個特定的基因，只導(dǎo)入其他3個基因到小鼠成纖維細(xì)胞中，通過與轉(zhuǎn)入4個基因的小鼠成纖維細(xì)胞的誘導(dǎo)情況進(jìn)行比較，來推測缺失的基因?qū)φT導(dǎo)iPS細(xì)胞的影響，進(jìn)而判斷每個基因作用的相對大小。(二)動物細(xì)胞融合技術(shù)及單克隆抗體的制備(素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)探究)2.(2023年山東臨沂一中階段練習(xí))雙特異性抗體是指一個抗體分子可以與兩個不同抗原或同一抗原的兩個不同抗原表位相結(jié)合，目前最常利用雜交瘤技術(shù)來制備。長春花是原產(chǎn)于非洲東海岸的野生花卉，其所含的長春堿具有良好的抗腫瘤作用。下圖1是科研人員通過雜交—雜交瘤細(xì)胞技術(shù)(免疫的B淋巴細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞雜交的技術(shù))生產(chǎn)能同時識別癌胚抗原和長春堿的雙特異性單克隆抗體的部分過程。圖2是某雙特異性抗體作用圖。回答下列問題：(1)上述技術(shù)離不開動物細(xì)胞培養(yǎng)，在動物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中往往需要加入

等天然物質(zhì)，過程②選用的骨髓瘤細(xì)胞

(填“能”或“不能”)在HAT選擇培養(yǎng)基上生長。

(2)對③篩選出的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行

和

，才能篩選出足夠量的既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。與傳統(tǒng)血清抗體相比，單克隆抗體的主要優(yōu)點是____________________________________________(答出兩點即可)。

血清不能克隆化培養(yǎng)抗體檢測

特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備(3)圖2中①步驟注射癌胚抗原的目的是_________________________________________，圖2方框內(nèi)需要經(jīng)過

次篩選，才能獲取單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞。(4)與直接使用長春堿相比，將長春堿與雙特異性單克隆抗體結(jié)合后給藥，對人體的副作用更小，原因是________________________________________________________________________________________________________________________。

雙特異性單克隆抗體能將長春堿定向帶到癌細(xì)胞所在位置，實現(xiàn)對癌細(xì)胞的選擇性殺傷，對其他正常細(xì)胞的傷害小，所以副作用小

刺激小鼠產(chǎn)生相應(yīng)(已免疫)的B淋巴細(xì)胞2【解析】(1)由于人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚，因此在使用合成培養(yǎng)基時，通常需要加入血清等一些天然成分，小鼠B淋巴細(xì)胞在HAT培養(yǎng)基上可正常存活，但不能繁殖，骨髓瘤細(xì)胞在HAT培養(yǎng)基上無法生長，骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞的融合細(xì)胞能在HAT培養(yǎng)基上正常生活，并無限增殖。(2)為選出能產(chǎn)生專一抗體的細(xì)胞，要將從HAT培養(yǎng)基上篩選出的細(xì)胞稀釋液滴入多孔培養(yǎng)板中，使多孔培養(yǎng)板每孔中有一個細(xì)胞，然后篩選出專一抗體檢測呈陽性的細(xì)胞，進(jìn)行克隆化培養(yǎng)；單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的特點，并且可大量制備。(3)圖2中①步驟注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞；圖2方框內(nèi)至少需要經(jīng)過2次篩選，先篩選得到雜交-雜交瘤細(xì)胞，后篩選出能分泌所需抗體的雜交—雜交瘤細(xì)胞。(4)與直接使用長春堿相比，將長春堿與雙特異性單克隆抗體結(jié)合后給藥，雙特異性單克隆抗體能將抗癌藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置，在原位殺死癌細(xì)胞，對人體的副作用更小，這是利用單克隆抗體治療疾病，體現(xiàn)的是雙特異性單克隆抗體在運載藥物和治療疾病等方面的用途。1.(2021年湖南卷)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細(xì)胞中特異性表達(dá)。現(xiàn)設(shè)計實驗，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動物A，流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是

，這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的

斷開。(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是________________________________________________________________________________________________。(3)與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是____________________________________________________________________________________________________。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細(xì)胞，在形態(tài)上表現(xiàn)為_______________

______________________________(答出兩點即可)，功能上具有____________。

發(fā)育的全能性限制酶磷酸二酯鍵

清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害，同時給細(xì)胞提供足夠的營養(yǎng)

動物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，動物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難

細(xì)胞體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯(任選兩點作答)

(4)鑒定轉(zhuǎn)基因動物：以免疫小鼠的

淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，篩選融合雜種細(xì)胞，制備抗M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活的實驗思路：_______________________________________________________________

__________________。取動物A和克隆動物A的肝組織細(xì)胞，分別提取蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原—抗體雜交B【解析】(1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制酶，故在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是限制酶。限制酶是作用于其所識別序列中兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。不同的限制酶可以獲得不同的末端，主要分為黏性末端和平末端。(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害。(3)由于動物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，動物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難，故與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率低。胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細(xì)胞體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。(4)先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng)，之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞；誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，制備抗M蛋白的單克隆抗體；若要利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活，如果M基因已經(jīng)失活，則克隆動物A中無法產(chǎn)生M蛋白，無法與抗M蛋白的單克隆抗體形成抗原—抗體復(fù)合物，則可利用抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測。故